## 前言公司要做一个k8s编排容器的后台系统，所以学习一下k8s的内容，目前是从某开源的(react + node)k8s运维项目开始的，这个项目做下来，也就意味着我是UI（毕业后做过两年UI），前端、后端、运维全打通了。。。（其实也挺好，做业务的时候顺便就把技术学了。。。）学习过程中，各种资源眼花缭乱，但对于入门我直到发现B站（某马）的免费培训课程，真的是激动，大概花了1周，基本上k8s各种基本操作已经跟我的docker使用熟练度差不多了。本文是自己看了之后的笔记。顺便提一下要了解k8s为什么出现，就要从容器部署来说了。容器部署（比如docker）虽然让开发人员也可以轻松部署项目，但是也有一些缺点，比如说: - 一个容器停机了，怎么让另一个容器去顶替 - 当并发变大的时候，怎么做到横向拓展容器数量 - 。。。等等，也就是实现自动化运维这些容器管理的问题统称为容器编排问题，由此而产生了一些容器编排的软件，k8s就是其中的佼佼者。 ## 1、准备环境建议大家使用一个叫做minikube的软件，可以模拟k8s集群环境，是非常好的练习工具(我是在mac环境中部署的)。下载网页：https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/ 详细使用可以参考：https://juejin.cn/post/6977983101150429214#heading-5 ## 2、kubernetes概念 **Master**：集群控制节点，每个集群需要至少一个master节点负责集群的管控 **Node**：工作负载节点，由master分配容器到这些node工作节点上，然后node节点上的docker负责容器的运行 **Pod**：kubernetes的最小控制单元，容器都是运行在pod中的，一个pod中可以有1个或者多个容器 **Controller**：控制器，通过它来实现对pod的管理，比如启动pod、停止pod、伸缩pod的数量等等 **Service**：pod对外服务的统一入口，下面可以维护者同一类的多个pod **Label**：标签，用于对pod进行分类，同一类pod会拥有相同的标签 **NameSpace**：命名空间，用来隔离pod的运行环境 ## 3. 资源管理 #### 3.1 资源管理介绍在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。 > kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。 > > kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在`Pod`中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过`Pod控制器`来管理Pod的。 > > Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了`Service`资源实现这个功能。 > > 当然，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种`存储`系统。 ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a7ba6b70e4274412ab859ea52595a46a~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) > 学习kubernetes的核心，就是学习如何对集群上的`Pod、Pod控制器、Service、存储`等各种资源进行操作 #### 3.2 YAML语言介绍 YAML是一个类似 XML、JSON 的标记性语言。它强调以**数据**为中心，并不是以标识语言为重点。因而YAML本身的定义比较简单，号称"一种人性化的数据格式语言"。 ``` 15

Beijing

``` ``` heima: age: 15 address: Beijing ``` YAML的语法比较简单，主要有下面几个： - 大小写敏感 - 使用缩进表示层级关系 - 缩进不允许使用tab，只允许空格( 低版本限制 ) - 缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可 - '#'表示注释 YAML支持以下几种数据类型： - 纯量：单个的、不可再分的值 - 对象：键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hash） / 字典（dictionary） - 数组：一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list） ```yml # 纯量, 就是指的一个简单的值，字符串、布尔值、整数、浮点数、Null、时间、日期 # 1 布尔类型 c1: true (或者True) # 2 整型 c2: 234 # 3 浮点型 c3: 3.14 # 4 null类型 c4: ~ # 使用~表示null # 5 日期类型 c5: 2018-02-17 # 日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd # 6 时间类型 c6: 2018-02-17T15:02:31+08:00 # 时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区 # 7 字符串类型 c7: heima # 简单写法，直接写值 , 如果字符串中间有特殊字符，必须使用双引号或者单引号包裹 c8: line1 line2 # 字符串过多的情况可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格 ``` ```yaml # 对象 # 形式一(推荐): heima: age: 15 address: Beijing # 形式二(了解): heima: {age: 15,address: Beijing} ``` ```yaml # 数组 # 形式一(推荐): address: - 顺义 - 昌平 # 形式二(了解): address: [顺义,昌平] ``` > 小提示： > > 1 书写yaml切记`:` 后面要加一个空格 > > 2 如果需要将多段yaml配置放在一个文件中，中间要使用`---`分隔 > > 3 下面是一个yaml转json的网站，可以通过它验证yaml是否书写正确 > > https://www.json2yaml.com/convert-yaml-to-json #### 3.3 资源管理方式 - 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源 ``` powershell kubectl run nginx-pod --image=nginx:1.17.1 --port=80 ``` - 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源 ```powershell kubectl create/patch -f nginx-pod.yaml ``` - 声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源 ```powershell kubectl apply -f nginx-pod.yaml ``` | 类型 | 操作对象 | 适用环境 | 优点 | 缺点 | | :------------- | :------- | :------- | :------------- | :------------------------------- | | 命令式对象管理 | 对象 | 测试 | 简单 | 只能操作活动对象，无法审计、跟踪 | | 命令式对象配置 | 文件 | 开发 | 可以审计、跟踪 | 项目大时，配置文件多，操作麻烦 | | 声明式对象配置 | 目录 | 开发 | 支持目录操作 | 意外情况下难以调试 | ##### 3.3.1 命令式对象管理 **kubectl命令** kubectl是kubernetes集群的命令行工具，通过它能够对集群本身进行管理，并能够在集群上进行容器化应用的安装部署。kubectl命令的语法如下： ``` kubectl [command] [type] [name] [flags] ``` **comand**：指定要对资源执行的操作，例如create、get、delete **type**：指定资源类型，比如deployment、pod、service **name**：指定资源的名称，名称大小写敏感 **flags**：指定额外的可选参数 ```shell # 查看所有pod kubectl get pod # 查看某个pod kubectl get pod pod_name # 查看某个pod,以yaml格式展示结果 kubectl get pod pod_name -o yaml ``` **资源类型** kubernetes中所有的内容都抽象为资源，可以通过下面的命令进行查看: ``` kubectl api-resources ``` 经常使用的资源有下面这些： | 资源分类 | 资源名称 | 缩写 | 资源作用 | | :------------ | :----------------------- | :------ | :-------------- | | 集群级别资源 | nodes | no | 集群组成部分 | | namespaces | ns | 隔离Pod | | | pod资源 | pods | po | 装载容器 | | pod资源控制器 | replicationcontrollers | rc | 控制pod资源 | | | replicasets | rs | 控制pod资源 | | | deployments | deploy | 控制pod资源 | | | daemonsets | ds | 控制pod资源 | | | jobs | | 控制pod资源 | | | cronjobs | cj | 控制pod资源 | | | horizontalpodautoscalers | hpa | 控制pod资源 | | | statefulsets | sts | 控制pod资源 | | 服务发现资源 | services | svc | 统一pod对外接口 | | | ingress | ing | 统一pod对外接口 | | 存储资源 | volumeattachments | | 存储 | | | persistentvolumes | pv | 存储 | | | persistentvolumeclaims | pvc | 存储 | | 配置资源 | configmaps | cm | 配置 | | | secrets | | 配置 | **操作** kubernetes允许对资源进行多种操作，可以通过--help查看详细的操作命令 ``` kubectl --help ``` 经常使用的操作有下面这些： | 命令分类 | 命令 | 翻译 | 命令作用 | | :--------- | :----------- | :-------------------------- | :--------------------------- | | 基本命令 | create | 创建 | 创建一个资源 | | | edit | 编辑 | 编辑一个资源 | | | get | 获取 | 获取一个资源 | | | patch | 更新 | 更新一个资源 | | | delete | 删除 | 删除一个资源 | | | explain | 解释 | 展示资源文档 | | 运行和调试 | run | 运行 | 在集群中运行一个指定的镜像 | | | expose | 暴露 | 暴露资源为Service | | | describe | 描述 | 显示资源内部信息 | | | logs | 日志输出容器在 pod 中的日志 | 输出容器在 pod 中的日志 | | | attach | 缠绕进入运行中的容器 | 进入运行中的容器 | | | exec | 执行容器中的一个命令 | 执行容器中的一个命令 | | | cp | 复制 | 在Pod内外复制文件 | | | rollout | 首次展示 | 管理资源的发布 | | | scale | 规模 | 扩(缩)容Pod的数量 | | | autoscale | 自动调整 | 自动调整Pod的数量 | | 高级命令 | apply | rc | 通过文件对资源进行配置 | | | label | 标签 | 更新资源上的标签 | | 其他命令 | cluster-info | 集群信息 | 显示集群信息 | | | version | 版本 | 显示当前Server和Client的版本 | 下面以一个namespace / pod的创建和删除简单演示下命令的使用： ```shell # 创建一个namespace [root@master ~]# kubectl create namespace dev namespace/dev created # 获取namespace [root@master ~]# kubectl get ns NAME STATUS AGE default Active 21h dev Active 21s kube-node-lease Active 21h kube-public Active 21h kube-system Active 21h # 在此namespace下创建并运行一个nginx的Pod [root@master ~]# kubectl run pod --image=nginx:latest -n dev kubectl run --generator=deployment/apps.v1 is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl run --generator=run-pod/v1 or kubectl create instead. deployment.apps/pod created # 查看新创建的pod [root@master ~]# kubectl get pod -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod 1/1 Running 0 21s # 删除指定的pod [root@master ~]# kubectl delete pod pod-864f9875b9-pcw7x pod "pod" deleted # 删除指定的namespace [root@master ~]# kubectl delete ns dev namespace "dev" deleted ``` ### 3.3.2 命令式对象配置命令式对象配置就是使用命令配合配置文件一起来操作kubernetes资源。 1）创建一个nginxpod.yaml，内容如下： ```yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: dev --- apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginxpod namespace: dev spec: containers: - name: nginx-containers image: nginx:latest ``` 2）执行create命令，创建资源： ```powershell [root@master ~]# kubectl create -f nginxpod.yaml namespace/dev created pod/nginxpod created ``` 此时发现创建了两个资源对象，分别是namespace和pod 3）执行get命令，查看资源： ```shell [root@master ~]# kubectl get -f nginxpod.yaml NAME STATUS AGE namespace/dev Active 18s NAME READY STATUS RESTARTS AGE pod/nginxpod 1/1 Running 0 17s ``` 这样就显示了两个资源对象的信息 4）执行delete命令，删除资源： ```shell [root@master ~]# kubectl delete -f nginxpod.yaml namespace "dev" deleted pod "nginxpod" deleted ``` 此时发现两个资源对象被删除了 ``` 总结: 命令式对象配置的方式操作资源，可以简单的认为：命令 + yaml配置文件（里面是命令需要的各种参数） ``` ### 3.3.3 声明式对象配置声明式对象配置跟命令式对象配置很相似，但是它只有一个命令apply。 ```shell # 首先执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现创建了资源 [root@master ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml namespace/dev created pod/nginxpod created # 再次执行一次kubectl apply -f yaml文件，发现说资源没有变动 [root@master ~]# kubectl apply -f nginxpod.yaml namespace/dev unchanged pod/nginxpod unchanged ``` ```powershell 总结: 其实声明式对象配置就是使用apply描述一个资源最终的状态（在yaml中定义状态）使用apply操作资源：如果资源不存在，就创建，相当于 kubectl create 如果资源已存在，就更新，相当于 kubectl patch ``` > 扩展：kubectl可以在node节点上运行吗 ? kubectl的运行是需要进行配置的，它的配置文件是$HOME/.kube，如果想要在node节点运行此命令，需要将master上的.kube文件复制到node节点上，即在master节点上执行下面操作： ```shell scp -r HOME/.kube node1: HOME/ ``` > 使用推荐: 三种方式应该怎么用 ? 创建/更新资源使用声明式对象配置 kubectl apply -f XXX.yaml 删除资源使用命令式对象配置 kubectl delete -f XXX.yaml 查询资源使用命令式对象管理 kubectl get(describe) 资源名称 ### 4. 实战入门本章节将介绍如何在kubernetes集群中部署一个nginx服务，并且能够对其进行访问。 #### 4.1 Namespace Namespace是kubernetes系统中的一种非常重要资源，它的主要作用是用来实现**多套环境的资源隔离**或者**多租户的资源隔离**。默认情况下，kubernetes集群中的所有的Pod都是可以相互访问的。但是在实际中，可能不想让两个Pod之间进行互相的访问，那此时就可以将两个Pod划分到不同的namespace下。kubernetes通过将集群内部的资源分配到不同的Namespace中，可以形成逻辑上的"组"，以方便不同的组的资源进行隔离使用和管理。可以通过kubernetes的授权机制，将不同的namespace交给不同租户进行管理，这样就实现了多租户的资源隔离。此时还能结合kubernetes的资源配额机制，限定不同租户能占用的资源，例如CPU使用量、内存使用量等等，来实现租户可用资源的管理。 ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/b333f59cccfc4eab85e2dbeb9b615372~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) kubernetes在集群启动之后，会默认创建几个namespace ```shell [root@master ~]# kubectl get namespace NAME STATUS AGE default Active 45h # 所有未指定Namespace的对象都会被分配在default命名空间 kube-node-lease Active 45h # 集群节点之间的心跳维护，v1.13开始引入 kube-public Active 45h # 此命名空间下的资源可以被所有人访问（包括未认证用户） kube-system Active 45h # 所有由Kubernetes系统创建的资源都处于这个命名空间 ``` 下面来看namespace资源的具体操作： ##### 4.1.1 **查看** ```shell # 1 查看所有的ns 命令：kubectl get ns [root@master ~]# kubectl get ns NAME STATUS AGE default Active 45h kube-node-lease Active 45h kube-public Active 45h kube-system Active 45h # 2 查看指定的ns 命令：kubectl get ns ns名称 [root@master ~]# kubectl get ns default NAME STATUS AGE default Active 45h # 3 指定输出格式命令：kubectl get ns ns名称 -o 格式参数 # kubernetes支持的格式有很多，比较常见的是wide、json、yaml [root@master ~]# kubectl get ns default -o yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: creationTimestamp: "2021-05-08T04:44:16Z" name: default resourceVersion: "151" selfLink: /api/v1/namespaces/default uid: 7405f73a-e486-43d4-9db6-145f1409f090 spec: finalizers: - kubernetes status: phase: Active # 4 查看ns详情命令：kubectl describe ns ns名称 [root@master ~]# kubectl describe ns default Name: default Labels: Annotations: Status: Active # Active 命名空间正在使用中 Terminating 正在删除命名空间 # ResourceQuota 针对namespace做的资源限制 # LimitRange针对namespace中的每个组件做的资源限制 No resource quota. No LimitRange resource. ``` ##### 4.1.2 **创建** ```shell # 创建namespace [root@master ~]# kubectl create ns dev namespace/dev created ``` ##### 4.1.3 **删除** ```shell # 删除namespace [root@master ~]# kubectl delete ns dev namespace "dev" deleted ``` ##### 4.1.4 **配置方式** 首先准备一个yaml文件：ns-dev.yaml ```yaml apiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: dev ``` 然后就可以执行对应的创建和删除命令了：创建：kubectl create -f ns-dev.yaml 删除：kubectl delete -f ns-dev.yaml #### 4.2 Pod Pod是kubernetes集群进行管理的最小单元，程序要运行必须部署在容器中，而容器必须存在于Pod中。 Pod可以认为是容器的封装，一个Pod中可以存在一个或者多个容器。 ![image.png](https://p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/cfa185cef4ff46b69e77e05c7bfccf1b~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) kubernetes在集群启动之后，集群中的各个组件也都是以Pod方式运行的。可以通过下面命令查看： ```shell [root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system NAMESPACE NAME READY STATUS RESTARTS AGE kube-system coredns-6955765f44-68g6v 1/1 Running 0 2d1h kube-system coredns-6955765f44-cs5r8 1/1 Running 0 2d1h kube-system etcd-master 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-apiserver-master 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-controller-manager-master 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-flannel-ds-amd64-47r25 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-flannel-ds-amd64-ls5lh 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-proxy-685tk 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-proxy-87spt 1/1 Running 0 2d1h kube-system kube-scheduler-master 1/1 Running 0 2d1h ``` ##### 4.2.1 创建并运行 kubernetes没有提供单独运行Pod的命令，都是通过Pod控制器来实现的 ```shell # 命令格式： kubectl run (pod控制器名称) [参数] # --image 指定Pod的镜像 # --port 指定端口 # --namespace 指定namespace [root@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --namespace dev deployment.apps/nginx created ``` ##### 4.2.2 查看pod信息 ```shell # 查看Pod基本信息 [root@master ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx 1/1 Running 0 43s # 查看Pod的详细信息 [root@master ~]# kubectl describe pod nginx -n dev Name: nginx Namespace: dev Priority: 0 Node: node1/192.168.5.4 Start Time: Wed, 08 May 2021 09:29:24 +0800 Labels: pod-template-hash=5ff7956ff6 run=nginx Annotations: Status: Running IP: 10.244.1.23 IPs: IP: 10.244.1.23 Controlled By: ReplicaSet/nginx Containers: nginx: Container ID: docker://4c62b8c0648d2512380f4ffa5da2c99d16e05634979973449c98e9b829f6253c Image: nginx:latest Image ID: docker-pullable://nginx@sha256:485b610fefec7ff6c463ced9623314a04ed67e3945b9c08d7e53a47f6d108dc7 Port: 80/TCP Host Port: 0/TCP State: Running Started: Wed, 08 May 2021 09:30:01 +0800 Ready: True Restart Count: 0 Environment: Mounts: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-hwvvw (ro) Conditions: Type Status Initialized True Ready True ContainersReady True PodScheduled True Volumes: default-token-hwvvw: Type: Secret (a volume populated by a Secret) SecretName: default-token-hwvvw Optional: false QoS Class: BestEffort Node-Selectors: Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal Scheduled default-scheduler Successfully assigned dev/nginx-5ff7956ff6-fg2db to node1 Normal Pulling 4m11s kubelet, node1 Pulling image "nginx:latest" Normal Pulled 3m36s kubelet, node1 Successfully pulled image "nginx:latest" Normal Created 3m36s kubelet, node1 Created container nginx Normal Started 3m36s kubelet, node1 Started container nginx ``` ##### 4.2.3 访问Pod ```shell # 获取podIP [root@master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE ... nginx 1/1 Running 0 190s 10.244.1.23 node1 ... #访问POD [root@master ~]# curl http://10.244.1.23:80 Welcome to nginx!

Thank you for using nginx.

``` ##### 4.2.4 删除指定Pod ```shell # 删除指定Pod [root@master ~]# kubectl delete pod nginx -n dev pod "nginx" deleted # 此时，显示删除Pod成功，但是再查询，发现又新产生了一个 [root@master ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx 1/1 Running 0 21s # 这是因为当前Pod是由Pod控制器创建的，控制器会监控Pod状况，一旦发现Pod死亡，会立即重建 # 此时要想删除Pod，必须删除Pod控制器 # 先来查询一下当前namespace下的Pod控制器 [root@master ~]# kubectl get deploy -n dev NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE nginx 1/1 1 1 9m7s # 接下来，删除此PodPod控制器 [root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev deployment.apps "nginx" deleted # 稍等片刻，再查询Pod，发现Pod被删除了 [root@master ~]# kubectl get pods -n dev No resources found in dev namespace. ``` ##### 4.2.5 配置操作创建一个pod-nginx.yaml，内容如下： ```yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx namespace: dev spec: containers: - image: nginx:latest name: pod ports: - name: nginx-port containerPort: 80 protocol: TCP ``` 然后就可以执行对应的创建和删除命令了：创建：kubectl create -f pod-nginx.yaml 删除：kubectl delete -f pod-nginx.yaml #### 4.3 Label Label是kubernetes系统中的一个重要概念。它的作用就是在资源上添加标识，用来对它们进行区分和选择。 Label的特点： - 一个Label会以key/value键值对的形式附加到各种对象上，如Node、Pod、Service等等 - 一个资源对象可以定义任意数量的Label ，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去 - Label通常在资源对象定义时确定，当然也可以在对象创建后动态添加或者删除可以通过Label实现资源的多维度分组，以便灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。 > 一些常用的Label 示例如下： > > - 版本标签："version":"release", "version":"stable"...... > - 环境标签："environment":"dev"，"environment":"test"，"environment":"pro" > - 架构标签："tier":"frontend"，"tier":"backend" 标签定义完毕之后，还要考虑到标签的选择，这就要使用到Label Selector，即： Label用于给某个资源对象定义标识 Label Selector用于查询和筛选拥有某些标签的资源对象当前有两种Label Selector： - 基于等式的Label Selector name = slave: 选择所有包含Label中key="name"且value="slave"的对象 env != production: 选择所有包括Label中的key="env"且value不等于"production"的对象 - 基于集合的Label Selector name in (master, slave): 选择所有包含Label中的key="name"且value="master"或"slave"的对象 name not in (frontend): 选择所有包含Label中的key="name"且value不等于"frontend"的对象标签的选择条件可以使用多个，此时将多个Label Selector进行组合，使用逗号","进行分隔即可。例如： name=slave，env!=production name not in (frontend)，env!=production ##### 4.3.1 命令方式 ```shell # 为pod资源打标签 [root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version=1.0 -n dev pod/nginx-pod labeled # 为pod资源更新标签 [root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod version=2.0 -n dev --overwrite pod/nginx-pod labeled # 查看标签 [root@master ~]# kubectl get pod nginx-pod -n dev --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS nginx-pod 1/1 Running 0 10m version=2.0 # 筛选标签 [root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version=2.0 --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS nginx-pod 1/1 Running 0 17m version=2.0 [root@master ~]# kubectl get pod -n dev -l version!=2.0 --show-labels No resources found in dev namespace. #删除标签 [root@master ~]# kubectl label pod nginx-pod -n dev tier- pod/nginx unlabeled ``` ##### 4.3.2 配置方式 ```yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx namespace: dev labels: version: "3.0" env: "test" spec: containers: - image: nginx:latest name: pod ports: - name: nginx-port containerPort: 80 protocol: TCP ``` 然后就可以执行对应的更新命令了：kubectl apply -f pod-nginx.yaml #### 4.4 Deployment 在kubernetes中，Pod是最小的控制单元，但是kubernetes很少直接控制Pod，一般都是通过Pod控制器来完成的。Pod控制器用于pod的管理，确保pod资源符合预期的状态，当pod的资源出现故障时，会尝试进行重启或重建pod。在kubernetes中Pod控制器的种类有很多，本章节只介绍一种：Deployment。 ![image.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/70e8b6a691a0485f8c945fad6306749f~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ##### 4.4.1 命令操作 ```shell # 命令格式: kubectl create deployment 名称 [参数] # --image 指定pod的镜像 # --port 指定端口 # --replicas 指定创建pod数量 # --namespace 指定namespace [root@master ~]# kubectl run nginx --image=nginx:latest --port=80 --replicas=3 -n dev deployment.apps/nginx created # 查看创建的Pod [root@master ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-5ff7956ff6-6k8cb 1/1 Running 0 19s nginx-5ff7956ff6-jxfjt 1/1 Running 0 19s nginx-5ff7956ff6-v6jqw 1/1 Running 0 19s # 查看deployment的信息 [root@master ~]# kubectl get deploy -n dev NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE nginx 3/3 3 3 2m42s # UP-TO-DATE：成功升级的副本数量 # AVAILABLE：可用副本的数量 [root@master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR nginx 3/3 3 3 2m51s nginx nginx:latest run=nginx # 查看deployment的详细信息 [root@master ~]# kubectl describe deploy nginx -n dev Name: nginx Namespace: dev CreationTimestamp: Wed, 08 May 2021 11:14:14 +0800 Labels: run=nginx Annotations: deployment.kubernetes.io/revision: 1 Selector: run=nginx Replicas: 3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable StrategyType: RollingUpdate MinReadySeconds: 0 RollingUpdateStrategy: 25% max unavailable, 25% max 违规词汇 Pod Template: Labels: run=nginx Containers: nginx: Image: nginx:latest Port: 80/TCP Host Port: 0/TCP Environment: Mounts: Volumes: Conditions: Type Status Reason ---- ------ ------ Available True MinimumReplicasAvailable Progressing True NewReplicaSetAvailable OldReplicaSets: NewReplicaSet: nginx-5ff7956ff6 (3/3 replicas created) Events: Type Reason Age From Message ---- ------ ---- ---- ------- Normal ScalingReplicaSet 5m43s deployment-controller Scaled up replicaset nginx-5ff7956ff6 to 3 # 删除 [root@master ~]# kubectl delete deploy nginx -n dev deployment.apps "nginx" deleted ``` ##### 4.4.2 配置操作创建一个deploy-nginx.yaml，内容如下： ```yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: nginx namespace: dev spec: replicas: 3 selector: matchLabels: run: nginx template: metadata: labels: run: nginx spec: containers: - image: nginx:latest name: nginx ports: - containerPort: 80 protocol: TCP ``` 然后就可以执行对应的创建和删除命令了：创建：kubectl create -f deploy-nginx.yaml 删除：kubectl delete -f deploy-nginx.yaml #### 4.5 Service 通过上节课的学习，已经能够利用Deployment来创建一组Pod来提供具有高可用性的服务。虽然每个Pod都会分配一个单独的Pod IP，然而却存在如下两问题： - Pod IP 会随着Pod的重建产生变化 - Pod IP 仅仅是集群内可见的虚拟IP，外部无法访问这样对于访问这个服务带来了难度。因此，kubernetes设计了Service来解决这个问题。 Service可以看作是一组同类Pod**对外的访问接口**。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。 ![image.png](https://p9-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/e54e21aad59c46f28a341a0b8dcb9132~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) ##### 4.5.1 创建集群内部可访问的Service ```shell # 暴露Service [root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx1 --type=ClusterIP --port=80 --target-port=80 -n dev service/svc-nginx1 exposed # 查看service [root@master ~]# kubectl get svc svc-nginx1 -n dev -o wide NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR svc-nginx1 ClusterIP 10.109.179.231 80/TCP 3m51s run=nginx # 这里产生了一个CLUSTER-IP，这就是service的IP，在Service的生命周期中，这个地址是不会变动的 # 可以通过这个IP访问当前service对应的POD [root@master ~]# curl 10.109.179.231:80 Welcome to nginx!

Welcome to nginx!

....... ``` ##### 4.5.2 创建集群外部也可访问的Service ```shell # 上面创建的Service的type类型为ClusterIP，这个ip地址只用集群内部可访问 # 如果需要创建外部也可以访问的Service，需要修改type为NodePort [root@master ~]# kubectl expose deploy nginx --name=svc-nginx2 --type=NodePort --port=80 --target-port=80 -n dev service/svc-nginx2 exposed # 此时查看，会发现出现了NodePort类型的Service，而且有一对Port（80:31928/TC） [root@master ~]# kubectl get svc svc-nginx2 -n dev -o wide NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR svc-nginx2 NodePort 10.100.94.0 80:31928/TCP 9s run=nginx # 接下来就可以通过集群外的主机访问节点IP:31928访问服务了 # 例如在的电脑主机上通过浏览器访问下面的地址 http://192.168.90.100:31928/ ``` ##### 4.5.3 删除Service ```shell [root@master ~]# kubectl delete svc svc-nginx-1 -n dev service "svc-nginx-1" deleted ``` ##### 4.5.4 配置方式创建一个svc-nginx.yaml，内容如下： ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: svc-nginx namespace: dev spec: clusterIP: 10.109.179.231 #固定svc的内网ip ports: - port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 selector: run: nginx type: ClusterIP ``` 然后就可以执行对应的创建和删除命令了：创建：kubectl create -f svc-nginx.yaml 删除：kubectl delete -f svc-nginx.yaml > **小结** > > 至此，已经掌握了Namespace、Pod、Deployment、Service资源的基本操作，有了这些操作，就可以在kubernetes集群中实现一个服务的简单部署和访问了，但是如果想要更好的使用kubernetes，就需要深入学习这几种资源的细节和原理。 ### 5. Pod详解 #### 5.1 Pod介绍 ##### 5.1.1 Pod结构 ![image.png](https://p1-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/303a4032df8347138d64bc1cc1a62bc0~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.image?) 每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类： - 用户程序所在的容器，数量可多可少 - Pause容器，这是每个Pod都会有的一个**根容器**，它的作用有两个： - 可以以它为依据，评估整个Pod的健康状态 - 可以在根容器上设置Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以实现Pod内部的网路通信 ``` 这里是Pod内部的通讯，Pod的之间的通讯采用虚拟二层网络技术来实现，我们当前环境用的是Flannel ``` ##### 5.1.2 Pod定义下面是Pod的资源清单： ```shell apiVersion: v1 #必选，版本号，例如v1 kind: Pod 　 #必选，资源类型，例如 Pod metadata: 　 #必选，元数据 name: string #必选，Pod名称 namespace: string #Pod所属的命名空间,默认为"default" labels: 　　 #自定义标签列表 - name: string 　 spec: #必选，Pod中容器的详细定义 containers: #必选，Pod中容器列表 - name: string #必选，容器名称 image: string #必选，容器的镜像名称 imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ] #获取镜像的策略 command: [string] #容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令 args: [string] #容器的启动命令参数列表 workingDir: string #容器的工作目录 volumeMounts: #挂载到容器内部的存储卷配置 - name: string #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名 mountPath: string #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符 readOnly: boolean #是否为只读模式 ports: #需要暴露的端口库号列表 - name: string #端口的名称 containerPort: int #容器需要监听的端口号 hostPort: int #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同 protocol: string #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP env: #容器运行前需设置的环境变量列表 - name: string #环境变量名称 value: string #环境变量的值 resources: #资源限制和请求的设置 limits: #资源限制的设置 cpu: string #Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数 memory: string #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数 requests: #资源请求的设置 cpu: string #Cpu请求，容器启动的初始可用数量 memory: string #内存请求,容器启动的初始可用数量 lifecycle: #生命周期钩子 postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启 preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止 livenessProbe: #对Pod内各容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器 exec: 　 #对Pod容器内检查方式设置为exec方式 command: [string] #exec方式需要制定的命令或脚本 httpGet: #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port path: string port: number host: string scheme: string HttpHeaders: - name: string value: string tcpSocket: #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式 port: number initialDelaySeconds: 0 #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒 timeoutSeconds: 0 　　 #对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒 periodSeconds: 0 　　 #对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次 successThreshold: 0 failureThreshold: 0 securityContext: privileged: false restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重启策略 nodeName: #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上 nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上 imagePullSecrets: #Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定 - name: string hostNetwork: false #是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络 volumes: #在该pod上定义共享存储卷列表 - name: string #共享存储卷名称（volumes类型有很多种） emptyDir: {} #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值 hostPath: string #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录 path: string 　　 #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录 secret: 　　　#类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secret对象到容器内部 scretname: string items: - key: string path: string configMap: #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部 name: string items: - key: string path: string ``` ```shell #小提示： # 在这里，可通过一个命令来查看每种资源的可配置项 # kubectl explain 资源类型查看某种资源可以配置的一级属性 # kubectl explain 资源类型.属性查看属性的子属性 [root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod KIND: Pod VERSION: v1 FIELDS: apiVersion kind metadata